成年人發(fā)樣中鎂、鋁、鋅、鐵、銅和錳元素水平檢測(cè)及其與腹型肥胖的相關(guān)性分析

李 卓，李 璐，王長(zhǎng)聰，邵夢(mèng)云，王琳博，李 波

(吉林大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春130021)

成年人發(fā)樣中鎂、鋁、鋅、鐵、銅和錳元素水平檢測(cè)及其與腹型肥胖的相關(guān)性分析

李 卓#，李 璐#，王長(zhǎng)聰，邵夢(mèng)云，王琳博，李 波*

(吉林大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春130021)

目的 了解成年人發(fā)樣中鎂、鋁、鋅、鐵、銅和錳元素水平，探討各元素含量與腹型肥胖的相關(guān)性。方法 采用隨機(jī)整群抽樣的方法，以問(wèn)卷調(diào)查、體格檢查和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)(ICP-MS測(cè)定發(fā)樣中鎂、鋁、鋅、鐵、銅和錳元素水平)相結(jié)合的方式，收集吉林省靖宇、東遼和長(zhǎng)嶺縣657名成年人的有效數(shù)據(jù)。結(jié)果 不同性別成年人發(fā)樣中鎂、鋁、鋅、鐵和錳元素含量比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，不同年齡段的成年人發(fā)樣中，各元素含量比較，其差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。腹型肥胖組各礦物質(zhì)元素水平均低于正常組，且差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。采用Spearman相關(guān)分析，結(jié)果顯示鎂、鋁、鋅、鐵、銅和錳元素均與腹型肥胖呈負(fù)相關(guān)(r=-0.120,P=0.002；r=-0.200,P<0.001；r=-0.091,P=0.020；r=-0.162,P<0.001；r=-0.088,P=0.024；r=-0.135,P=0.001)?？刂破渌氐挠绊懞?，二元Logistic回歸分析結(jié)果顯示銅、鋁和鋅元素與腹型肥胖呈負(fù)相關(guān)。結(jié)論 人體礦物質(zhì)元素水平受性別和年齡的影響。腹型肥胖者發(fā)樣中鎂、鋁、鋅、鐵、銅和錳元素水平明顯降低。

鎂；鋁；鋅；鐵；銅；錳；腹型肥胖

(ChinJLabDiagn,2017,21:1307)

近些年來(lái)，隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和居民生活水平的提高，人民的生活方式和膳食結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的改變，從而導(dǎo)致肥胖問(wèn)題日益突出。一項(xiàng)匯總分析顯示，在1975年至2014年期間，全球的男性肥胖率已從3.2%增長(zhǎng)至10.8%，女性肥胖率也從6.4%增長(zhǎng)至14.9%；若按現(xiàn)有的增長(zhǎng)速度，預(yù)計(jì)在2025年男性和女性的肥胖率將分別達(dá)到18%和21%[1]。在國(guó)內(nèi)，中國(guó)健康營(yíng)養(yǎng)調(diào)查(China Health and Nutrition Survey,CHNS)表明，從1993年至2009年，成年人超重率/肥胖率從13.4%增加至26.4%[2]。肥胖作為糖尿病、心血管疾病及其他代謝性疾病和腫瘤的潛在危險(xiǎn)因素[3，4]，不僅威脅著人類的健康，更是帶來(lái)了沉重的疾病經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[5]。由此可見(jiàn)，肥胖已成為影響生命質(zhì)量和社會(huì)發(fā)展的重要公共衛(wèi)生問(wèn)題。大量的已有研究表明，肥胖的發(fā)病機(jī)制多涉及體內(nèi)相關(guān)物質(zhì)的代謝失?；蛭蓙y，而礦物質(zhì)元素作為酶的重要組成成分在人體內(nèi)新陳代謝活動(dòng)中發(fā)揮重要作用[6]。鎂(Mg)、鋁(Al)、鋅(Zn)、鐵(Fe)、銅(Cu)和錳(Mn)元素均是人體所必需的礦物質(zhì)元素，既往研究表明：礦物質(zhì)元素在糖代謝和脂代謝中起到重要的作用[7，8]。目前關(guān)于肥胖的研究大多是以體質(zhì)指數(shù)(BMI)判別，而對(duì)腹型肥胖的研究較少。而脂肪在腹腔內(nèi)腸系膜、內(nèi)臟器官以及主動(dòng)脈周?chē)诜e的肥胖即為腹型肥胖[9]，該定義更具病理意義。且人群中有相當(dāng)比例的人群屬于BMI正常的腹型肥胖者[10]，因此對(duì)于腹型肥胖的危險(xiǎn)因素探索顯得尤為重要。本研究旨在了解成年人發(fā)樣中礦物質(zhì)元素水平和腹型肥胖的相關(guān)性，進(jìn)一步探討腹型肥胖者發(fā)樣中礦物質(zhì)元素水平變化，為制定以營(yíng)養(yǎng)和生活方式干預(yù)為核心的肥胖/超重管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查對(duì)象 采用隨機(jī)整群抽樣的方法選擇吉林省靖宇縣、東遼縣和長(zhǎng)嶺縣作為研究區(qū)，并從中隨機(jī)選擇657名18-79歲常住社區(qū)居民中近期無(wú)燙染發(fā)且無(wú)重大疾病者作為研究對(duì)象。

1.2 方法

1.2.1 調(diào)查方法 采用問(wèn)卷調(diào)查和體格檢查相結(jié)合的方式，收集調(diào)查對(duì)象人口學(xué)特征(年齡、性別、地區(qū)、民族、文化程度、職業(yè)、婚煙狀況)，使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化儀器進(jìn)行體格檢查(腰圍、臀圍)，并采集發(fā)根部發(fā)樣，裝入封袋內(nèi)編號(hào)待用。腹型肥胖分類標(biāo)準(zhǔn)按照腹型肥胖：達(dá)到以下任一標(biāo)準(zhǔn)即診斷為腹型肥胖：男性WHR>0.9，女性 WHR>0.8，WHtR>0.5，男性 WC>85 cm，女性 WC>80 cm。

1.2.2 樣品測(cè)定 將采集的發(fā)樣洗凈晾干，剪碎為1-2 mm，準(zhǔn)確稱取樣品(0.1000±0.0003)g于潔凈的試管中，加入69.0%-70.0%的濃硝酸1 ml，采用濕法消解，將樣品置于140℃的電熱消解器中加熱4 h，待樣品消解完全后取出冷卻至室溫，用去離子水定容至20 ml，應(yīng)用美國(guó)鉑金帕爾默公司生產(chǎn)的ELAN DRC-e型電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)進(jìn)行發(fā)樣中礦物質(zhì)水平測(cè)定。

1.2.3 質(zhì)量控制 調(diào)查前對(duì)調(diào)查員進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn)并進(jìn)行預(yù)調(diào)查；使用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的腰圍和臀圍測(cè)量?jī)x器，；檢驗(yàn)儀器設(shè)備通過(guò)國(guó)家計(jì)量認(rèn)證；實(shí)驗(yàn)前均進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，遵守操作流程；所有數(shù)據(jù)均采用雙錄入制。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)方法 采用SPSS20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料以率和構(gòu)成比表示；采用M和QL,QU描述集中趨勢(shì)和離散趨勢(shì)；研究對(duì)象各元素水平比較采用秩和檢驗(yàn)；各元素和腹型肥胖的相關(guān)性分析采用Speaman相關(guān)分析；并采用Logistic回歸尋找腹型肥胖的獨(dú)立危險(xiǎn)因素并探索礦物質(zhì)元素和腹型肥胖的關(guān)聯(lián)。

2 結(jié)果

2.1 調(diào)查對(duì)象一般情況 本研究共調(diào)查657名18-79歲的成年人，平均年齡(48.3±12.6)歲。其中，男性417名(63.5%)，女性240名(36.5%)。根據(jù)WHO關(guān)于腹型肥胖的分類標(biāo)準(zhǔn)，腹型肥胖的患病率分別為男性45.1%、女性73.8%。腹型肥胖組與正常組在年齡、性別、地區(qū)、文化程度、職業(yè)和婚姻狀況等人口學(xué)特征方面有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 腹型肥胖組和正常組的基線特征

*缺失值

2.2 調(diào)查對(duì)象發(fā)樣中礦物質(zhì)元素水平 不同性別成年人發(fā)樣中鎂、鋁、鋅、鐵和錳元素含量比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。其中男性發(fā)樣中鋁和鐵元素含量高于女性(P<0.05),而鎂、鋅和錳元素含量均低于女性(P<0.05)。不同年齡段成年人發(fā)樣中這六種元素含量比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其中，鋅和銅元素水平隨年齡的增長(zhǎng)而逐漸降低，其它元素水平隨年齡的增長(zhǎng)達(dá)到峰值后逐漸降低。見(jiàn)表2。

表2 657名成年人發(fā)樣中礦物質(zhì)元素含量

2.3 腹型肥胖組和正常組礦物質(zhì)元素水平 腹型肥胖組鎂、鋁、鋅、鐵、銅和錳和元素水平均低于正常組，且組間比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表3 正常組和腹型肥胖組的礦物質(zhì)元素含量比較

*以M(Q)表示元素含量

2.4 研究對(duì)象發(fā)樣中礦物質(zhì)元素水平和腹型肥胖的相關(guān)性 采用Spearman相關(guān)分析，結(jié)果顯示鎂、鋁、鋅、鐵、銅和錳元素均與腹型肥胖呈負(fù)相關(guān)(r=-0.120,P=0.002；r=-0.200,P<0.001；r=-0.091,P=0.020；r=-0.162,P<0.001；r=-0.088,P=0.024；r=-0.135,P=0.001)。見(jiàn)表4。對(duì)這六種元素采用二元Logistic回歸分析，在控制其它元素的影響后，銅、鋁和鋅元素與腹型肥胖呈負(fù)相關(guān)。見(jiàn)表5。

表4 腹型肥胖和六種元素水平的相關(guān)分析

表5 腹型肥胖和六種元素水平的二元Logistic回歸分析

3 討論

研究結(jié)果表明，在成年男性發(fā)樣中錳和鎂元素含量低于女性，可能是由于女性不均衡飲食而導(dǎo)致的鐵吸收障礙以及月經(jīng)期失鐵過(guò)多造成的。既往有針對(duì)兒童血錳水平的研究表明男性發(fā)樣中錳和鎂元素含量低于女性[11]，但尚缺乏對(duì)于成人可參比的研究數(shù)據(jù)。老年人各元素含量處于各年齡段最低水平，這可能與老年人飲食結(jié)構(gòu)改變，體內(nèi)激素水平下降及代謝功能減低有關(guān)。兩項(xiàng)結(jié)論均與舒畫(huà)[12]的研究結(jié)果相符。

本研究結(jié)果顯示腹型肥胖與鋁元素水平呈負(fù)相關(guān)。同樣，鎂元素與腹型肥胖呈負(fù)相關(guān)，這與Iwona Rotter等的研究結(jié)果相符[13]，這可能與鎂是代謝綜合征的保護(hù)性因素有關(guān)[14]。

本研究結(jié)果顯示肥胖者體內(nèi)鋅元素水平低，這與白玲[15]等的研究結(jié)果相符，但與Kim HN[16]等的研究結(jié)果有差異。國(guó)內(nèi)外研究結(jié)果對(duì)于肥胖者體內(nèi)鋅含量高低一直存在分歧，這可能與各研究人群存在人口學(xué)差異等因素有關(guān)。

鐵離子能啟動(dòng)脂質(zhì)過(guò)氧化造成血脂代謝紊亂。孫榕[17]等對(duì)BMI正常的人進(jìn)行研究顯示，腹型肥胖組鐵元素?cái)z入明顯低于正常組，與本研究結(jié)果相符。以上均提示腹型肥胖者要注意補(bǔ)充鐵元素。

銅元素可參與體內(nèi)多種生化過(guò)程，與肥胖息息相關(guān)。Choi MK[18]研究發(fā)現(xiàn)，銅與代謝綜合征呈負(fù)相關(guān),這與本研究結(jié)果相符。

本研究中成年人發(fā)樣中錳元素水平與腹型肥胖呈負(fù)相關(guān)，與既往研究得出的肥胖組錳元素水平低[19]的研究結(jié)果相一致，進(jìn)一步提示了低錳可能是腹型肥胖的危險(xiǎn)因素。

綜上所述，發(fā)樣中各元素水平均與腹型肥胖有關(guān)聯(lián)，尤其是鋁、鋅和銅元素，要注意通過(guò)飲食結(jié)構(gòu)和生活方式的調(diào)整維持體內(nèi)各礦物質(zhì)元素水平的均衡。但是，本研究為橫斷面分析，要想確定這幾種礦物質(zhì)元素對(duì)于腹型肥胖的病因?qū)W意義，還需前瞻性研究來(lái)進(jìn)一步探索，從而為以營(yíng)養(yǎng)和生活方式為主的干預(yù)措施提供科學(xué)依據(jù)。

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The levels of Mg,Al,Zn,Fe,Cu and Mn in adult hair samples and their correlation with abdominal obesity

LIZhuo#,LILu#,WANGChang-cong,etal.

(JilinUniversitySchoolofPublicHealth,Changchun130021,China)

Objective To know the levels of Mg,Al,Zn,Fe,Cu and Mn elements in the hair of adults,and explore their correlation with abdominal obesity.Methods The data was acquired by questionnaire survey,physical examination and laboratory tests(ICP-MS was used to detected the levels of Mg,Al,Zn,Fe,Cu and Mn elements in hair) from 657adults,which were sampled through random cluster sampling method.Results There were significant difference of the levels of Mg,Al,Zn,Fe and Mn elements in hair of the adults with different gender(P<0.05).The levels of all six kinds of elements in hair of the adults with various age groups were different significantly(P<0.05).The levels of all mineral elements in abdominal obesity group were below normal group’s level with statistical significance.The spearman correlation analyses suggested that Mg,Al,Zn,Fe,Cu and Mn elements had negative correlation with abdominal obesity(r=-0.120,P=0.002；r=-0.200,P<0.001；r=-0.091,P=0.020；r=-0.162,P<0.001；r=-0.088,P=0.024；r=-0.135,P=0.001).Controlling the effect of other elements,Log-binomial regression analyses indicated that Al,Zn,and Cu were negatively related to abdominal obesity.Conclusion The levels of mineral elements in human are affected by gender and age.The levels of Mg,Al,Zn,Fe,Cu and Mn elements in the hair of abdominal obesity group are obviously lower.

Mg；Al；Zn；Fe；Cu；Mn；abdominal obesity

吉林省衛(wèi)生廳科研基金資助課題(2011Z116)；吉林大學(xué)“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”項(xiàng)目(2015721021)

1007-4287(2017)08-1307-04

R446.1

A

李卓(1994-)，女，湖北孝感人，2013級(jí)預(yù)防醫(yī)學(xué)本科生，主要從事預(yù)防醫(yī)學(xué)研究；李璐(1992-)，女，山東德州人，碩士研究生，主要從事流行病學(xué)調(diào)查研究；通訊作者：李波(1963-)，女，吉林東豐人，碩士生導(dǎo)師，主要從事臨床流行病學(xué)、慢性流行學(xué)研究。

2017-03-15)

#共同第一作者；*通訊作者